Natur Superkleber

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eröffnet am: 11.04.06 12:38 von: Luki2 Anzahl Beiträge: 1
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NATUR-HAFTMITTEL

Superkleber aus der Bakterie

Ein unscheinbares Bakterium haftet so stark wie nichts Zweites in der Natur: Die Mikrobe sondert eine Substanz ab, die jedem Superkleber weit überlegen ist. Materialforscher wittern bereits die Chance, den erstaunlichen Stoff künstlich herzustellen.

Was haben Menschen nicht alles an Superlativen erdacht, um ihre Haftmittel zu verkaufen: Super-, Sekunden-, Power- und Bombenkleber versprechen monströse Kraft und zugleich erhebliches Ungemach, sollte der Kunde den Kleber an die falsche Stelle spachteln.


Bakterium Caulobacter crescentus: Nichts haftet so stark wie sein Kleber

Doch was US-Forscher jetzt entdeckt haben, dürfte alle menschlichen Produkte alt aussehen lassen: ein natürlicher Kleber, der so stark sein soll, dass er ein Gewicht von mehr als einer Tonne an einem Ein-Cent-Stück festhalten könnte. Damit ist er den Wissenschaftlern zufolge das stärkste bekannte Haftmittel überhaupt.

Der Hersteller und bisher einzige Benutzer des Superklebers ist geradezu winzig: Caulobacter crescentus, ein Bakterium, das in Bächen, Flüssen und Wasserleitungen zu Hause ist. Um sich auch bei hohen Fließgeschwindigkeiten und starken Strömungen am Untergrund festzuhalten, besitzt jede einzelne Bakterienzelle einen Stiel, an dessen Ende ein Haftorgan wie ein kleiner Saugnapf sitzt.

Dieses Haftorgan ist von einer Schicht aus Polysacchariden überzogen, mit der es sich an praktisch jede Oberfläche anheften kann. Dass es sich bei diesen Zuckermolekülketten um einen sehr starken Klebstoff handelt, hatte sich bereits in früheren Studien angedeutet. So ließen sich an einer Oberfläche klebende Bakterienzellen selbst mit einem extrem kraftvollen Wasserstrahl nicht abspülen.

Gängige Messmethoden versagten

Als die Forscher um Jay Tang von der Brown University in Providence nun testen wollten, wie stark die Klebkraft der Polysaccharide tatsächlich ist, erlebten sie eine unangenehme Überraschung: Alle gängigen Verfahren, mit denen solche Wechselwirkungen normalerweise untersucht werden, waren zu schwach, um die Haftfähigkeit des Bakterien-Superklebers zu analysieren.

Die Wissenschaftler entwickelten deshalb eine neue Methode: Sie erlaubten den Bakterien, sich mit ihrem Stiel an die Oberfläche einer extrem flexiblen Glaspipette anzuheften und saugten dann die eigentliche Bakterienzelle in ein feines Röhrchen. Jede Bewegung dieses Röhrchens übte eine Kraft auf das Haftorgan der Mikrobe und damit auf die Pipette aus. So konnten die Wissenschaftler bestimmen, welche Kraft nötig war, um das Haftorgan vom Glas zu trennen.

Das Ergebnis dürfte selbst die Experten erstaunt haben: Um eine einzige der winzigen Zellen vom Glas abzulösen, war eine Kraft von etwa einem Mikronewton notwendig. Hochgerechnet auf einen Quadratmillimeter Fläche wären das knapp 70 Newton. Mit einem solchen Klebstoff könnte die Fläche eines Eurocent-Stücks ein Gewicht von 1,3 Tonnen halten. Im Handel erhältliche Klebstoffe hielten dagegen maximal 18 bis 28 Newton pro Quadratmillimeter aus, so die Forscher.

Abwaschen unmöglich

"Da dieses Haftmittel sogar auf nassen Oberflächen klebt, ergeben sich einige naheliegende Anwendungen", sagte der Bakteriologe Yves Brun von der Indiana University Bloomington, der das Projekt gemeinsam mit Jay Tang geleitet hat. Denkbar sei etwa, die Substanz als biologisch abbaubaren Klebstoff für chirurgische Eingriffe zu nutzen. Dazu müsste man allerdings erst seine noch weitgehend unbekannte chemische Zusammensetzung klären.

Bei der industriellen Herstellung eines Superklebers könnten sich dann ganz banale Probleme ergeben. "Die Herausforderung wird sein, große Mengen dieses Klebers zu produzieren, ohne dass er an allem kleben bleibt, was bei der Herstellung benötigt wird", meint Brun. Seinem Team sei es zwar gelungen, den Klebstoff auf Glasflächen zu isolieren. "Dann haben wir versucht, ihn abzuwaschen. Es ging nicht."

mbe/ddp

Q:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/erde/0,1518,410812,00.html

super :-)

Gr.  

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